Onweer is het verschijnsel van een of meer elektrische ontladingen in de atmosfeer dat optreedt bij cumulonimbus en buien. Onweer is waarneembaar als een lichtflits, de bliksem direct of later gevolgd door een scherp of dof rommelend geluid, de donder. Daarnaast worden er boven de wolken sprites gevormd.

(zie ook Cape en Lift index)

Algemeen

Onweer, Garajau, Madeira

In de aardatmosfeer heerst altijd een relatief zwak elektrisch veld. Door wrijvings- of tribo-elektriciteit tussen luchtmassa’s kan in een onweerswolk een sterk elektrisch veld ontstaan. Dat een dergelijk veld in staat zou zijn om een doorslag van de lucht tussen de wolk en de aarde te veroorzaken is een veel beschreven doch volledig onjuiste opvatting. Doorslag in de lucht treedt op bij een veldsterkte van 3 000 000 V/m. De 3 000 000 000 volt die nodig zijn voor de doorslag van een wolk op 1 kilometer hoogte, is een waarde die niet in de aardatmosfeer kan voorkomen. Bijvoorbeeld: de hoogste spanningen die tot op heden verkregen zijn met behulp van een van de Graaffgenerator is 25 500 000 volt en dat kan alleen in een tank gevuld met zwavelhexafluoride (SF6) onder hoge druk teneinde vonkvorming te voorkomen.

Onweersbuien ontstaan in een instabiele atmosfeer, waarin warme en koude, droge en vochtige lucht met elkaar in aanraking komen. Dit manifesteert zich als opborrelende stapelwolken, waarin de lucht door de koude bovenlucht nog sneller stijgt. Wolkendruppeltjes bevriezen tot ijskristallen en die klonteren weer samen tot hagel en sneeuw, die door de sterke stijgwinden hoger de wolk in worden geblazen. In korte tijd kunnen grote hoeveelheden waterdamp omgezet worden in water en ijs wat onderweg naar beneden grotendeels weer smelt. Elektrostatische elektriciteit is eeuwenlang opgewekt door wrijving, en het mag dan ook geen wonder heten dat wrijving tussen de verschillende luchtmassa’s een sterk elektrisch veld oplevert.

Onweer kan in verschillende situaties optreden en men maakt vaak onderscheid tussen “warmteonweer” en “frontaal-onweer”. Het eerste ontstaat boven een sterk verhit aardoppervlak op een warme zomerdag en is vaak een lokaal verschijnsel. Frontaal-onweer komt meestal voor langs een koufront, waarbij koele lucht de vochtige en warme lucht verdrijft en deze buien komen in een groter gebied voor. Ook in winterse buien ,die ontstaan boven het warme zeewater, komt wel eens een onweersklap voor. Dan zijn de luchtlagen op grote hoogte erg koud (ca -35°C op 5 km hoogte).

Onweer komt vrijwel overal ter wereld voor waar vegetatie is. Dit betekent praktisch overal, behalve in de poolstreken en in woestijngebieden. Toch komt onweer ook boven zee voor. Dit is het gevolg van onweerswolken die hun origine boven land hebben en zich door luchtstromen boven zee uitbreiden. ‘Boven’ de poolcirkels (rond 65 gr. Noorder- en Zuiderbreedte) komt onweer vrij zelden voor. Het frequentst is het onweer dat in de tropen voorkomt. In Centraal-Afrika, met zijn zeer actieve vegetatie, komt onweer op meer dan 200 dagen per jaar voor, in Oeganda zelfs op 240 dagen. In Nederland onweert het gemiddeld 34 tot 38 dagen per jaar.

De activiteit van de onweersbuien kan van plaats tot plaats sterk uiteenlopen. Op de ene plaats kan een stortbui vallen, terwijl het op enkele kilometers daar vandaan droog blijft. Dit hangt af van de hoeveelheid condensatie of nanokernen die de vochtige lucht zijn binnen gedrongen door de elektrische wind die altijd ontstaat als er hoge spanningen aanwezig zijn. Het was Francis Hauksbee (1666 – 1713), die voor de Royal Society of London demonstraties gaf met het uitblazen van een kaars met behulp van een met coronagasontlading opgewekte elektrische wind. De turbulentie van de elektrische wind maakt dat windstoten en hagel heel lokaal optreden. Met behulp van bepaalde metingen is het tegenwoordig mogelijk, nog voordat enige vorm van bliksem zichtbaar is, aan te geven wat de hevigheid van een komend onweer is.

Angst voor onweer heet brontofobie.

Geluid

De knal bij de bliksemflits ontstaat doordat de lucht binnen het pad van de vonk sterk verhit wordt en uitzet. De snelle en plotselinge uitzetting van de lucht veroorzaakt een flinke schokgolf die hoorbaar is als donder.

Uit de tijd die verstrijkt tussen bliksem en donder kan men afleiden of het onweer nabij is. Het geluid legt in drie seconden een afstand van ongeveer één kilometer af. Als de donderklap binnen 10 seconden na de bliksemontlading te horen is dan is de betreffende ontlading op ongeveer 3 kilometer afstand. Daar buien zich over vele vierkante kilometers kunnen uitstrekken, geeft dit geen directe indicatie van de afstand van de bui, daar de ontladingen zich op verschillende plaatsen onder de wolk kunnen voordoen. De afstand waarop men onweer kan waarnemen is vrij groot. De bliksem kan men bij helder weer tot zo’n 150 á 200 km afstand nog zien. Op grote afstanden kan de bliksem op grote hoogte in volle duisternis nog gezien worden. De donder kan – afhankelijk van de weerkundige omstandigheden en andere geluiden – tot op ongeveer 25 km afstand gehoord worden.

Als het onweer erg dichtbij is hoort men alleen een scherpe knal. Als het onweer ver weg is hoort men een gedempt, maar wel langdurig donderen en narommelen. Dit verschil komt door drie effecten:

  • De geluidsabsorptie van de atmosfeer en de bodem. Over grote afstanden worden de hogere frequenties van het geluid geabsorbeerd, zodat alleen de lage frequenties overblijven. De scherpe knal bevat ook veel hoge frequenties, die als het onweer verder weg gehoord wordt, zijn geabsorbeerd.
  • De nagalm. Ook in de openlucht treden echo’s op, waardoor de eenmalige knal verandert in een langdurig donderen.
  • Omdat geluid zich relatief langzaam voortplant en het bliksemkanaal soms kilometers lang is, hoort men niet één klap, maar het geluid achterelkaar van steeds verder van het waarnemingspunt weggelegen punten van het kanaal.

Ontstaan

In de meeste buien verzamelt zich een positieve lading aan de bovenkant van de bui en een negatieve lading aan de onderkant. Het spanningsverschil tussen beide ladingen kan wel 300 miljoen volt bedragen, zodat de top van de bui sterk positief is ten opzichte van de ionosfeer en de onderzijde negatief ten opzichte van aarde.

Dit is echter ontoereikend voor overslag van een wolk die op meer dan 100 meter boven het aardoppervlakte hangt. Toch ontlaadt de wolk zich vooral daar waar vegetatie aanwezig is. Vegetatie verschilt fundamenteel met een gepunte metalen staaf, ook wel bliksemafleider genoemd. In geval van een bliksemafleider zal op de punt ervan eerst een zogenaamde corona gasontlading, ook wel Sint-Elmusvuur genoemd, ontstaan die ionen produceert met een lading tegengesteld aan de overhangende wolk. De ionen driften dus in de richting van de wolk, om er uiteindelijk contact mee te maken. Op dat moment is het mogelijk dat foto-ionisatie plaatsvindt, waardoor een sterk geleidend kanaal gevormd wordt tussen de wolk en de bliksemafleider, een vonkoverslag dus, die een deel van de elektrische lading van de wolk naar de aarde afvoert.

In geval van vegetatie liggen de zaken geheel anders. Immers, zoals reeds door William Gilbert in 1600 in zijn boek De Magnete werd beschreven, vertoont een druppel water onder invloed van een elektrisch veld een verhoging van de verdamping, ook wel elektro-evaporatie genoemd. Abbé Nollet constateert dat dit ook het geval is met vegetatie. Dus de sterk, bijvoorbeeld positief, geladen wolk trekt een onzichtbare negatief geladen evaporatiewolk uit de onderliggende vegetatie. Een dergelijke wolk wordt ook wel ruimtelading genoemd.

Deze ruimtelading zal zich in de richting van de wolk begeven. Dit betekent dat daarna de vegetatie geconfronteerd wordt met een erboven hangende negatieve ruimtelading. Het antwoord daarop is de emissie van een positieve ruimtelading door de vegetatie die langzaam door de bovenliggende negatieve ruimtelading naar boven wordt getrokken. Dit proces gaat door tot de eerste negatieve ruimtelading de geladen wolk dicht genoeg genaderd is om een vonk te laten overslaan. Dit maakt dat de spanning op de wolk één trapje lager in de richting de aarde gekomen is. Na enig aarzelen wordt dan de tweede trap naar beneden genomen, om uiteindelijk contact te maken met de aarde.

De naam voor dit fenomeen in de literatuur is “stepped leader”. De stroom op de contactplaats verwarmt aldaar de aarde, waardoor een door foto-ionisatie ondersteunde elektronen-emissie plaatsvindt die de wolk gedeeltelijk ontlaadt, deze wordt “upward streamer” genoemd. Daarna wordt hetzelfde kanaal weer gebruikt om positieve lading van de wolk naar aarde af te voeren. Dit proces heeft in het algemeen meerdere malen plaats, zogenaamde “multiple return strokes”.

Onweer zien aankomen

Onweer in Denver

Het onweert meestal als er grijze stapelwolken ontstaan. Het kan ook ontstaan als het onbewolkt is. Als bijvoorbeeld de strepen van vliegtuigen langzaam oplossen of uitdijen of als de lucht vol raakt met windveren gaat het meestal mis. Opbollende stapelwolken luiden in veel gevallen een weersverandering in, zeker als ook de wind aantrekt en ook de hoeveelheid bewolking toeneemt. De typische onweerswolk wordt cumulonimbus genoemd. Ook wanneer de temperatuur ’s avonds aan het eind van een zomerdag niet daalt is dit een sterke aanwijzing dat het ’s nachts gaat onweren.

Onweerskansen verraden zich soms al een dag tevoren door wolken die het uiterlijk hebben van een langgerekte bank met opbollende torentjes van kastelen. Soms is die bewolking ’s ochtends al te zien waarna de lucht weer helemaal opklaart. Vaak is dat dan maar tijdelijk en ontwikkelen zich in de middag of avond stapelwolken die uitgroeien tot onweersbuien. De kans op onweer is dan ook het grootst. In berggebieden vormen de buienwolken zich meestal eerst bij de toppen, terwijl in het dal de zon nog blijft schijnen.

Soorten onweer

Eencellig onweer

Eencellig onweer is een enkele buiencel of luchtmassabui die vrij snel tot ontwikkeling komt zonder echte organisatie. Vaak zijn die maar ongeveer een 30 minuten actief en zakken dan weer in en worden gewone regenbuien. Enkele buiencellen produceren zelden noodweer en zijn eerder klein in omvang.

  • Buiencel van op afstand

  • Eerste ontlading uit een nieuwe cel

Meercellig onweer

Mammatus, Leuven, België

Een meercellig onweer is een clustering van meerdere buiencellen. Deze zijn meer georganiseerd onweer en een stuk groter in omvang met een langere levensduur. Ze zijn ook krachtiger en kunnen noodweer veroorzaken. Bij dit soort onweders kunnen randverschijnselen, zoals (grote) hagel, grote neerslaghoeveelheden en hevige windstoten optreden. Soms kan aan de voorzijde van zo’n meercellig onweer een mooie shelf cloud te zien zijn.

Buienlijn

Shelf cloud, Beervelde, België

Soms kan het onweer ook een lijnvormige vorm aannemen op de radar, de voorkant is meestal scherp afgelijnd en de intensiteit is soms gemeen fel. Dit is een buienlijn en deze kan tientallen tot soms wel 100 km lang zijn en noodweer met zich meebrengen. Meestal wordt een buienlijn voorafgegaan door een shelf cloud. Deze ontstaat doordat de koudere bovenlucht botst op de warmere onderlucht. Een shelf cloud is meestal de scheidingslijn, voor de shelf is het bijna droog. Zodra de shelf cloud overtrekt komt er een felle wind opzetten, dit noemen we outflow. De passage van de wolk wordt gevolgd door heel felle regen, soms met tientallen liters water per vierkante meter tot gevolg. Buienlijnen trekken meestal met een hoge snelheid voorbij. Ze kunnen grote hagel produceren en de bliksemactitiveit kan hoog liggen.

Supercel

Een supercel is een buitengewoon grote eencellige onweersbui. Een supercel heeft als kenmerk dat het een onweer is dat door verticale windschering om z’n eigen as draait. Ze hebben vaak een levensduur van meerdere uren en kunnen erg grote neerslaghoeveelheden teweegbrengen, maar kunnen ook grote hagelstenen produceren. Zo vielen er in de nacht van 25 op 26 mei 2009 op bepaalde plaatsen in Oost-Vlaanderen hagelstenen met een diameter van 10 cm. De supercel was eigenlijk ingesloten in een buienlijn, die voor de rest van België voor een enorm hoge bliksemactiviteit zorgde.

Supercels hebben hun typische vormen. Zo kan je ze herkennen aan hun scherpe stijgstroomkolom en aan hun wolkenmuur. De wolkenmuur zuigt vochtige lucht aan van de grond in de cel, en dat kan je vaak heel mooi zien. We noemen dit inflow.

  • Wolkenmuur van een supercel, België

  • Scherpe stijgstroom, supercel in ontwikkeling, België

MCS (Meso Scale convective System)

Een MCS is een onweer met een enorme omvang. Die kan soms een diameter hebben van enkele honderden kilometers. Anders dan gewone onweders worden deze gevoed door de nacht. Een gewoon onweer heeft na het ondergaan van de zon eerder de neiging om te gaan inzakken, maar het MCS wint dan net aan kracht. Een MCS brengt vaak veel neerslag met zich mee en kan dus een hele nacht doorgaan.

Zwaar onweer

Zware onweersbuien zijn meestal het gevolg van een toevallige samenloop van omstandigheden, zoals grote temperatuursverschillen, vochtige lucht en een sterke wind op grote hoogte in de atmosfeer. Bovendien hangt de intensiteit van het onweer af van het tijdstip van de dag waarop de buien passeren. In de zomermaanden is de kans op zware buien in de avond en het begin van de nacht in het algemeen het grootst.

Bij (opkomend) zwaar onweer met soms ieder seconde een bliksemflits, kan het heftig tekeergaan en kunnen plotselinge windvlagen, slagregens en hagel optreden. Zware onweersbuien ontstaan in een vochtig overgangsgebied van zeer warm (tropisch) naar veel kouder weer. Tijdens zo’n bui kan de temperatuur in minder dan een half uur 10 tot 15°C dalen. De buien worden het hevigst als er op grote hoogte in de atmosfeer een zeer sterke wind staat (straalstroom).

De buienwolken kunnen uitgroeien tot ongeveer 15 kilometer hoogte (tropopauze) en bevatten een enorme hoeveelheid onderkoeld water en op grote hoogte ijskristallen, waardoor ze veel neerslag kunnen opleveren als de elektrische wind die de corona activiteit van de bomen begeleid genoeg condensatie of nano kernen in de wolk kan brengen. Via adiabatische expansie en als de kernen negatief geladen zijn is druppelvorming gegarandeerd. Sommige buien leveren meer dan tien millimeter in een half uur op. In zo’n wolkencomplex met sterk stijgende en dalende luchtstromingen hebben de druppels een lange weg te gaan voor ze het aardoppervlak bereiken. Daardoor kunnen ze almaar groter worden en dat verklaart de flinke druppels of hagelstenen die uit een zware bui vallen. Zware onweersbuien kunnen hagelstenen zo groot als tennisballen produceren. Het is duidelijk dat de aanwezigheid van zwevend fijnstof mede bepalend is voor de water-gerelateerde schade van onweersbuien.

Rolwolk in München, Juli 2005

Buien groeperen zich vaak langs lijnen, die worden voorafgegaan door windstoten. Het gevaarlijke weer is in de lucht te herkennen aan buidelvormige wolken aan de rand van het buiengebied. De wind kan al opsteken als de eigenlijke bui nog tientallen kilometers verwijderd is, wat zeer verraderlijk is.

Bijzonder zware buien worden soms voorafgegaan door een rolwolk, een indrukwekkende, scherp begrensde wolkenbank, die inktzwart kan zijn. Ook overdag kan het dan aardedonker worden. Een rolwolk wordt vergezeld door enorme en plotselinge windstoten, ten gevolge van de elektrische wind, van soms 100 tot 150 kilometer per uur. Het roterende karakter van de elektrische wind maakt het de oorzaak van windhozen, maar vaak blijft het bij een begin van hoosvorming in de lucht. Reikt de slurf wel tot de grond, dan is schade onvermijdelijk. De slurf wordt ook wel funnelcloud genoemd.

Schuilen voor onweer

Schuilen voor onweer doet men het best binnenshuis met gesloten ramen en deuren. Het menselijk lichaam is een prima geleider voor elektrische stroom aangezien het voor een groot deel uit water bestaat. Indien men zich in open veld bevindt is het verstandig om gehurkt op de tenen te gaan zitten met de benen strak tegen elkaar aan en het hoofd zo laag mogelijk te houden. Als de mogelijkheid er is, is het verstandig deze houding aan te nemen op een voor elektriciteit slecht geleidend oppervlak. In geval van berg beklimmen kan een rol touw hiervoor uitstekend gebruikt worden. Ogen en oren dienen zoveel mogelijk beschermd te worden door bijvoorbeeld een jas of de handen. Schuilen onder een boom kan levensgevaarlijk zijn aangezien de bliksem daar vaak op inslaat. Vroeger dacht men dat schuilen onder een beuk een beschermende werking had en dat het schuilen onder een eik gevaarlijk was, hetgeen niet onmogelijk is gezien het feit dat de elektrische geleiding van beuken veel minder is dan die van eiken, waardoor de elektro evaporatie sterk terug loopt.

Er bestaat een oud Duits spreekwoord: ‘Von den Eichen soll man weichen, nur die Buchen soll man suchen’ , wat zou betekenen dat het schuilen onder een beuk veiliger is. Nu is het nooit verstandig om tijdens onweer onder een boom te schuilen.

Een misvatting is ook dat de bliksem altijd op het hoogste punt inslaat. Dit is wel meestal het geval, maar zeker niet altijd.

Binnenblijven of snel onderdak zoeken is over het algemeen het veiligst.

Lichtenberg patronen

Blikseminslag bij mensen

Mensen die door de bliksem getroffen worden komen er soms goed vanaf (een verschroeide teen) of minder goed: doofheid/blindheid doordat de bliksem via de oren of ogen naar binnen is geslagen, of nog erger: de dood. Op de huid van mensen die door de bliksem getroffen worden komen soms zogenaamde Lichtenberg patronen voor.

Record

Bogor (Indonesië) is de stad die het meest werd getroffen door onweersbuien. In 1916 waren er op 322 dagen van het jaar onweersbuien. In Nederland registreerde het KNMI op 17 juli 2004 ongeveer 80.000 ontladingen. In de nacht van 25 op 26 mei 2009 werden er 75.000 ontladingen gemeten. Toen kwamen bij het KNMI ook veel meldingen van hagel binnen, met name uit de omgeving Woensdrecht. De meeste neerslag viel in een strook van Zeeland naar de Noordoostpolder, waar op een aantal plaatsen 40 tot ruim 50 millimeter neerslag viel.

Onweerjagers

Er zijn ook mensen die voor de kick achter onweersbuien aanrijden. Zij worden onweerjagers of stormchasers (veelal in de Verenigde Staten) genoemd. Ze hebben meestal honderden kilometers over voor de zwaarste bui in een lijn of voor onweer ver weg van hun woonplaats. Door Nederlandse onweerjagers wordt de bui vaak gevolgd tot diep in Duitsland.

Symbolen

De volgende symbolen worden gebruikt op weerkaarten:

SymbolenNr.Beschrijving
Symbol Lighting1.png
13Bliksem zonder donder
Symbol Thunder1.png
17Onweer of onweer op afstand met hoorbare donder en zonder neerslag
Symbol Thunder2.png
29Onweer in het afgelopen uur
Symbol Thunder6.png
91Onweer in het afgelopen uur en lichte regen op het moment van waarneming
Symbol Thunder4.png
92Onweer in het afgelopen uur en matige of zware regen op het moment van waarneming
Symbol Thunder3.png
93Onweer in het afgelopen uur en lichte sneeuw, regen en sneeuw, of hagel op het moment van waarneming
Symbol Thunder10.png
94Onweer in het afgelopen uur en matige of zware sneeuw, regen en sneeuw, of hagel op het moment van waarneming
Symbol Thunder8.png
95Licht of matig onweer met regen, sneeuw, of regen en sneeuw
Symbol Thunder5.png
96Licht of matig onweer met hagel of korrelsneeuw
Symbol Thunder9.png
97Zwaar onweer met regen of sneeuw
Symbol Thunder7.png
98Onweer met een stof- of zandstorm
Symbol Thunder11.png
99Zwaar onweer met hagel of korrelsneeuw

 

Advertentie

Val Thorens

Beste skioord 2023: Val Thorens

Val Thorens is zojuist voor de 8e keer uitgeroepen tot beste skigebied ter wereld. Val Thorens ligt op een hoogte van 2.300 m en is daarmee het hoogst gelegen skioord van Europa. Als eerste geopend (in november) en als laatste gesloten (in mei), biedt het skiërs een enorm speelterrein voor een onvergetelijke vakantie. Lees meer

Advertentie

SnowWorld

Wintersport in SnowWorld

Skigebied SnowWorld is hét Nederlandse skigebied met vijf skidorpen. De skiliften draaien tot ’s avonds laat en er valt voor jong en oud veel te beleven. Skiën, snowboarden, klimmen en après-skiën. Skigebied SnowWorld biedt de ultieme wintersportervaring bij jou in de buurt. Lees meer

Advertentie

Wintersportboeken

Boeken over wintersport

Of je nu nog aan je eerste afdaling moet beginnen of al een doorgewinterde liefhebber van skiën bent? Ook jij vindt hier vast het juiste boek over wintersport. Zorg dus dat je tijdens een wintersport volop van de sneeuw geniet dankzij een goede voorbereiding en inspiratie. Zo zijn er boeken over de juiste technieken en trainingen en de beste je ski-uitrusting. Bestel hier